1 目的和适用范围
本试验分轻型击实和重型击实。小试筒适用一径不大于25毫米的土,大试筒适用于粒径不大于38毫米的土。
2 仪器设备
2.1 标准击实仪(见图16.0.2-1)和图16.0.2-2)。轻、重型试验方法和设备的主要参数应符合表16.0.2的规定。
击实试验方法种类 表16.0.2
试验方法
类别
锤底直径(cm)
锤质量(kg)
落高(cm)
试筒尺寸
层数
每层击数
击实功
(kJ/m3)
最大粒径(mm)
内径(cm)
高(cm)
容积(cm3)
轻型
I法
I.1
5
2.5
30
10
12.7
997
3
27
598.2
25
I.2
5
2.5
30
15.2
12
2177
3
59
598.2
38
重型
II法
II.1
5
4.5
45
10
12.7
997
5
27
2687.0
25
II.2
5
4.5
45
15.2
12
2177
3
98
2677.2
38
2.2 烘箱及干燥器。
2.3 天平:感量0.01g。
2.4 台秤:称量10千克,感量5克。
2.5 圆孔筛:孔径38毫米、25毫米、19毫米和5毫米各1个。
2.6 拌和工具:400毫米*600毫米、深70毫米的金属盘、土铲。
2.7 其它:喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。
试料用量 表16.0.3
使用方法
类别
试筒内径(cm)
最大粒径(mm)
试料用量(kg)
干土法试样重复使用
a
10
5
3
10
25
4.5
15.2
38
6.5
干土法,试样不重复使用
b
10
至25
至少5个试样,每个3个
15.2
至38
至少5个试样,每个6
湿土法,试样不重复使用
c
10
至25
至少5个试样,每个3
15.2
至38
至少5个试样,每个6
3 试样
本试验可分别采用不同的方法准备试样,各方法可按表16.0.3准备试料。
3.1 干土法(土重复使用)将具有代表性的风干或在50摄氏度温度下烘干的土样放在橡皮板上,用圆木棍碾散,然后过不同孔径的筛(视粒径大小而定)。对于小试筒,按四分分取筛下的土约3千克;对于大试筒,同样按四分法取样约6.5kg。
估计土样风干或天然含水量,如风干含水量低于开始含水量太多时,可将土样铺于一不吸水的盘上,用喷水设备均匀地喷洒适当用量的水,并充分拌,闷料一夜备用。
3.2 干土法(土不重复使用)按四分法至少准备5个试样,分别加入不同水分(按2--3%含水量递增),拌匀后闷料一夜备用。
3.3 湿土法(土不重复使用),对于高含水量土,可省略过筛步骤,用于捡除大于38毫米的粗石子即可,保持天然含水量的第一个土样,可立即用于击实试验,其余几个试样,将土分成小土块,分别风干,使含水量按2%--3%递减。
4 试验步骤
4.1 根据工程要求,按表16.0.1-1规定选择轻型或重型试验方法,根据土的性质(含易击碎风化石数量多少,含水量高低),按表16.0.1-2规定选用干土法(土重复或不重复使用)或湿土法。
4.2 将击实筒放在坚硬的地面上,取制备好的土样分3~5次倒入筒内。小筒按三层法时,每次约800~900克(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3);按五层法时,每次约400~500克(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5)。对于大试筒,先将垫块放入筒内底板上,按五层法时,每层需试样约900克(细粒土)--1100克(粗粒土);按三层法时,每层需试样1700克左右。整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数进行第一层土的击实,击实时击锤应自由垂直落下,锤迹必须均匀分布于土样面,第一层击实完后,将试样层面“拉毛”,然后再装入套筒,重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后,试样不应高出筒顶面5毫米,大试筒击实后,试样不应高出筒顶面6毫米。
4.3 用修土刀沿套筒内壁削刮,使试样与套筒脱离后,扭动并取下套筒,齐筒顶细心削平试样,拆除底板,擦净筒外壁,称量,准确至1克。
4.4 用推土器推出筒内试样,从试样中心处取样测其含水量,计算至0.1%。测定含水量用试样的数量按16.0.4规定取样(取出有代表性的土样)。两个试样含水量的精度应符合本规程5.1.5的规定。
测定含水量用试样的数量 表16.0.4
最大粒径(毫米)
试样质量(克)
个数
<5
15--20
2
约5
约50
1
约19
约250
1
约38
约500
1
4.5 对于干土法(土重复使用),将试样搓散,然后按本规程16.0.3
方法进行洒水,拌和,但不需闷料,每次约增加2%~3%的含水量,其中有两个大于和两个小于最佳含水量,所需加水量按下式计算:
mw=mi/(1+0.01ω1)´ 0.01(ω-ω1)
式中:mw——所需的加水量,克;
mi——含水量ω1时土样的质量,克;
ω1——土样原有含水量,%。
ω——要求达到的含水量,%。
按上述步骤进行其它含水量试样的击实试验。
对于干土法(土不重复使用)和湿土法,按第16.0.3条所和备各个试样,分别按上述步骤进行击实试验。
5 结果整理
5.1 按下式计算击实后各点的干密度:
ρd=ρ/(1+0.01ω)
式中:ρd——干密度,克/立方厘米;
ρ——湿密度,克/立方厘米;
ω——含水量,%。
5.2 以干密度为纵坐标,含水量为横坐标,绘制干密度与含水量的关系曲线(图16.0.5),曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水量,如曲线不能绘出明显的峰值点,应进行补点或重做。
5.3 按下式计算空气体积等于零的等值线,并将这根线绘在含水量与干密度的关系图上,以资比较(图16.0.5)。
ρd=(1-0.01Va)/(1/Gs+ω/100)
式中:ρd——试样的干密度,克/立方厘米;
Va——空气体积,%;
Gs--试样比重,对于粗粒土,则为土中粗细颗粒的混合比重;
ω--试样的含水量,%。
5.4 当试样中有大于38毫米颗粒时,应先取出大于38毫米颗粒,并求得其百分率P,把小于38毫米部分作击实试验,按下面公式分别对试验所得的最大干密度和最佳含水量进行校正(适用于大于38毫米颗粒的含量小于30%时)。
最大干密度按下式校正:
ρ′dm=1/[(1-0.01p)/ρdm+0.01p/Gs′]
式中:ρdm′——校正后最大干密度,克/立方厘米;
ρdm——用粒径小于38毫米的土样试验所得的最大干密度,克/立方厘米;
P——试料中粒径大于38毫米颗粒的百分数,%;
Gs′——粒径大于38毫米颗粒的毛体积比重,计算至0.01.
最佳含水量按下式校正:
ω0′=ω0(1-0.01P)+0.01pω2
式中:ω0′——校正后的最佳含水量,%;
ω0——用粒径小于38毫米的土样试验所得的最佳含水量,%;
P——同前;
ω2——粒径大于38毫米颗粒的吸水量,%。
5.5 本试验记录格式如表16.0.5。
6 报告
6.1 土的鉴别分类和代号。
6.2 土的最佳含水量ω0(%)。
6.3 土的最大干密度ρdm(克/立方厘米)。
击实试验记录 表16.0.5